把电动牙刷放进发酵罐?来看超声波酿酒!

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  本文共1677字 | 内容深度:★★☆☆☆

  葡萄酒酿造是个古老的传统行业,自从葡萄酒被人类发现以来,其基本酿造工艺已经延续了几千年,可以说是相当传统。

  葡萄酒酿造又是个不拘泥于传统的高科技行业。从最初的陶土罐+自然发酵开始,人们一直没有停止对它探索的脚步,在酿酒科学家们的折腾下,它一直走在每个历史阶段的前沿。

  科技感十足的酿造车间

  图片来源lydig.com

  不管你信不信,葡萄酒其实一直都是高科产品。直到现在他也没有停止发展的脚步。之前写过的发酵罐就是典型的例子,踩着当时最新的材料技术一路走来,形成了现在的格局。

  这些年自然也有更多新技术在被尝试在葡萄酒酿造领域探索和应用,虽有太多不为人所知的失败,但还是有那么些新技术得到了酿酒师们的逐渐认可,前段时间蓝叔给大家介绍过的微氧技术就是如此。

  曾经很先进的古董葡萄酒酿造设备

  图片来源:practicalwanderlust.com

  而今天想给大家介绍的是另一项正在葡萄酒酿造领域探索的新技术——超声波。

  相信大家对超声波三个字并不陌生,它是一类高于人类听觉阈值的声波,有方向性好,穿透力强,能量较集中,污染较小等特性。由于其高效、经济及操作便利,这些年来超声波技术发展迅速,在医疗,军事,工业等领域都有比较成熟的应用。大到医院的超声波医疗设备,小到家庭用的超声波加湿器,“超声波”牙刷(注意这里有个引号),虽说不上随处可见,但在生活中的应用也算是相当广泛了。

  超声波加湿器

  图片来源:lincaiservices.com

  当超声波达到一定频率时,它在介质(例如水)中传播会引起介质极高频的收缩和扩张,使分子间的碰撞和传播加快,不停形成一些极小的空穴,并随之消失。这种空穴的不停的产生和消失则会产生瞬时的局部热点和高压,甚至高达5000℃及500个大气压,这就是空穴效应,是超声波的主要作用形式之一。

  空穴效应示意图

  图片来源:ultrawaves.de

  而空穴效应能引发许多化学、生物及热效应。食品科学家正是利用这一点在食品领域进行了探索。在常温常压下,空穴效应所蕴含的机械能便能有效的破坏微生物细胞,甚至杀灭微生物,使得在常温常压的环境中灭菌成为了可能,非常适合应用于如牛奶、果汁、调味汁等液体食品的辅助灭菌处理。相对于传统的热灭菌技术它能更多的保留食品最原始的色、香、味。

  工业用超声波灭菌设备

  图片来源见水印

  渐渐的,这些优点被酿酒科学家盯上了。

  大家都知道酿造葡萄酒是一个酵母参与的酒精发酵的过程,这个过程中会用到二氧化硫来抑制有害细菌。但很多消费者不知道的是,为了提升葡萄酒的品质,酿酒师还可能会在酒精发酵完成后利用乳酸菌对葡萄酒进行苹果酸乳酸发酵。

  那么问题来了。对二氧化硫抵抗能力较强的酵母,在顺利完成组织交给它的任务平安的渡过一生之后,二氧化硫的活性也同时变低,为了控制可能卷土重来的有害微生物,酿酒师还会在酒精发酵完成后再次补充二氧化硫。但对于那些需要进行苹果酸-乳酸发酵的酒来说,即将参与接力工作的乳酸菌又是一个非常娇气,无法承受二氧化硫的宝宝。二氧化硫补还是不补成了一个哲学问题。

  于是酿酒学家们想到了在其他行业已经有成熟应用的超声波。他们对刚刚完成酒精发酵的葡萄酒进行了超声波处理实验,发现虽然无法完全杀灭各类有害细菌,但超声波的确起到了抑制杂菌的作用,极大程度的降低了未添加二氧化硫的葡萄酒被有害微生物感染的风险,可以为即将接手苹乳发酵的乳酸菌宝宝们奠定良好的环境基础。

  超声波空穴效应及其对细胞影响示意

  图片来源:参考阅读[2]

  当然这里只是简单的提到了其中一点超声波在葡萄酒生产中可能的应用前景。实际上,酿酒学家还发现超声波对葡萄的浸渍有较好的促进作用,当超声波作用于葡萄皮时,果皮的细胞同样会受到空穴效应的影响而破裂,从而提升了色素,酚类及风味物质的浸出效果;另外酿酒科学家还发现超声波有加快葡萄酒陈酿进程的效果,在达到同样目的的前提下缩短陈酿周期……

  超声波处理对葡萄酒陈酿的影响

  图片来源:googleapis.com

  目前超声波技术在葡萄酒生产领域的应用尚处于研究阶段,还有很多问题没有得到成熟的解决。期待这项技术成熟应用的那一天早日到来,为解决葡萄酒酿造过程中遇到的问题提供一条更广阔的思路。

  延续千年的葡萄酒产业,并没有固步自封,它紧跟科技发展的步伐一直处于时代的前沿。虽然很多技术并非起源于葡萄酒领域,在品质上坚守传统的酿造学家在技术上却并不拘泥传统,他们勇于放眼世界,眺望未来,将那些一切有可能的新技术尝试应用于葡萄酒酿造,而这一切都是为了不断带给人类更好的感官和精神享受。

  向科研一线探索和引领未来的科学家们致敬。

  小知识

  文中提到的”超声波“牙刷,虽然已经是成熟技术,但实际市场上的“超声波”牙刷能真正到超声波级别的很少,大部分由于其工作频率并未达到超声波水平,只能被叫做声波牙刷。

  理科生可能都懂,理化实验室的超声波清洗机洗眼镜、洗指甲,敲好用。

  参考阅读:

  [1]罗华. 超声波对葡萄酒微生物活性及葡萄酒品质影响的相关研究[M]. 背景:中国农业科学技术出版社, 2016.

  [2] Maria, LisaClodoveo. Emerging technology to develop novel red winemaking practices: An overview[J]. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2016, 38(12): 41-56

  [3]冷慧娟. 超声波处理对赤霞珠葡萄酒品质的影响[J]. 食品工业, 2014, (11): 20-24

  [4] 周晓芳. 橡木片与超声波催陈干红葡萄酒的研究[J]. 中国酿造, 2010, 29(8): 83-87

  [5] 屈慧鸽. 超声波对葡萄酒酵母发酵性能及葡萄酒质量的影响[J]. 食品科学, 2007, 28(3): 216-219

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  作者/编辑:回锅肉

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